Hadoop3：HDFS中NameNode和SecondaryNameNode的工作机制（较复杂）

news2024/9/25 13:13:38

一、HDFS存储数据的机制简介

HDFS存储元数据(meta data)的时候
结果，记录在fsImage文件里
过程，记录在Edits文件里

同时fsImage+Edits=最终结果，这个最终结果（fsImage+Edits）会保存一份在内存中，为了提升性能
大家都知道，内存计算是最快的！

就有点像Redis的RDB和AOF持久化。

RDB是将某个时间点上Redis中的数据以快照的形式保存在硬盘中，它是以完整的数据角度进行持久化；
AOF是通过记录每一个写操作并追加到文件中进行持久化，它是以日志的形式记录完整的写入操作。

问题来了，我们在启动Hadoop的时候，会把结果加载到内存中，用于后面的计算。
用Edits来记录操作过程，那么，在关停服务的时候，合并Edits结果到fsImage中，
消耗的时间就非常多！！！
这样肯定不行。

这时候，就需要SecondaryNameNode来帮忙处理，当Edits达到一定界限时，就进行一次fsImage合并

二、服务器查看

102上查看NameNode文件情况
在这里插入图片描述
104上查看SecondaryNameNode文件情况

对比两者区别，会发现，NN节点比2NN节点多了一个edits_inprogress_xxxxxxx文件。

三、NameNode和SecondaryNameNode的工作机制

1、工作流程图

在这里插入图片描述

2、流程讲解

2.1、NameNode工作时机

1、第一次启动NameNode格式化后，创建Fsimage 和Edits 文件。如果不是第一次启动，直接加载已有的Fsimage和Edits到内存。
2、客户端发起对元数据进行增删改的请求。
3、NameNode记录操作日志，更新edits_inprogress_xxxxxxx文件。
4、NameNode更新内存中的元数据。

2.3、SecondaryNameNode工作时机

1、SecondaryNameNode发起询问请求，是否需要CheckPoint，NameNode直接返回是否CheckPoint的需求。
这个请求触发条件有两个
触发时间到了，默认是60min一次，进行一次CheckPoint。
edits操作次数达到100万次时，进行一次CheckPoint。（这个是1分钟2NN去检查一次NN的edits）
2、如果，返回需要执行CheckPoint，则SecondaryNameNode在次请求执行CheckPoint。
3、NameNode滚动正在编辑的edits_inprogress_xxxxxxx文件，更新为edits_001，并生成一个新的edits_inprogress_002文件。
4、SecondaryNameNode拷贝edits_001和Fsimage到自己所在节点机器上。
5、SecondaryNameNode加载edits_001和Fsimage到内存，进行合并操作，计算出最终结果。
6、SecondaryNameNode上，生成新的镜像文件fsimage.chkpoint文件。
7、拷贝fsimage.chkpoint文件到NameNode节点上。
8、NameNode将fsimage.chkpoint重新命名为fsimage文件，覆盖原有的fsimage文件。

四、总结

通过上面的流程讲解，我们可以知道，SecondaryNameNode上永远没有edits_inprogress_xxxxxxx文件，所以，当NameNode宕机时，SecondaryNameNode是无法代替NameNode进行工作的。
只能辅助帮助恢复元数据，但是可以修复大量的元数据。

补充：
1、CheckPoint检查时间配置
hdfs-default.xml文件，默认是3600s一次。

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
  <value>3600s</value>
  <description>
    The number of seconds between two periodic checkpoints.
    Support multiple time unit suffix(case insensitive), as described
    in dfs.heartbeat.interval.
  </description>
</property>

2、2NN检查edits中的操作次数
hdfs-default.xml文件

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.txns</name>
  <value>1000000</value>
  <description>The Secondary NameNode or CheckpointNode will create a checkpoint
  of the namespace every 'dfs.namenode.checkpoint.txns' transactions, regardless
  of whether 'dfs.namenode.checkpoint.period' has expired.
  </description>
</property>

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.check.period</name>
  <value>60s</value>
  <description>The SecondaryNameNode and CheckpointNode will poll the NameNode
  every 'dfs.namenode.checkpoint.check.period' seconds to query the number
  of uncheckpointed transactions. Support multiple time unit suffix(case insensitive),
  as described in dfs.heartbeat.interval.
  </description>
</property>